Графитовые блоки

Известно, однако, что адгезия между органическими полимерами и немодифицированным графитом очень велика. Массивные композиты из жестких смол и графитовых блоков разрушаются [c.216]

На складе уже ждали своей очереди тонны графитовых блоков. Согласно представлениям Ферми, графит должен был несколько уменьшать энергию нейтронов, выделяющихся при делении. Слишком быстрые нейтроны были неспособны вызвать цепную реакцию. Поэтому урановые блоки Ферми намечал перемежать с графитовыми. Чтобы цепная реакция не носила взрывной характер, сквозь блоки могли при необходимости пропускаться стержни из кадмия или бора, веществ, активно поглощающих нейтроны. Реактор был нужен для того, чтобы показать возможность развития цепной реакции. Кроме того, Ферми и его сотрудники надеялись получить в реакторе новый материал — плутоний, более удобный, чем уран, для изготовления атомной бомбы. [c.204]

Постепенно блоки графита и урана образовали гигантский черный куб, который был закрыт забавным резиновым мешком (этот мешок доставил много веселых минут физикам и много тяжелых дней резинотехнической компании, которой было строго указано делать шар в виде куба . Впоследствии мешок оказался ненужным). Уран-графитовые блоки были пронизаны предохранителями — стержнями из бора и кадмия. Для страховки во время предстоящего эксперимента на платформе, расположенной над реактором, должны были стоять молодые ученые, держащие в руках ведра с раствором соли кадмия. При первых признаках неконтролируемого разгона котла бригада самоубийц должна была заливать реактор этим раствором. [c.204]

Рис. 42. Устройство конвейерного типа для получения изотопов в ядерном реакторе посредством облучения вещества нейтронами 1 — алюминиевый контейнер с облучаемым веществом 2—активная зона реактора 5 —графитовый блок

Радиационное изменение свойств графита усугубляется неоднородностью поля быстрых нейтронов и значительными температурными градиентами в пределах одного графитового блока — основного элемента кладки уран-графитового реактора. Отмеченные постоянно действующие факторы вызывают различные размерные изменения графита по сечению графитового блока и приводят к возникновению напряжений, кото- [c.5]

Прежде всего следует указать на способ, заключающийся в пропитке угольных и графитовых блоков коксующимся веществом (например, каменноугольным пеком, искусственными смолами и др.) и последующем обжиге, в процессе которого вещество, заполнившее поры, коксуется. Поры при этом заполняются углеродом, и после нескольких циклов пропитки и [c.24]

Обычно давление газа в канале и во всем контуре поддерживалось на уровне 0,4—0,6 ати при работе реактора на номинальной мощности. Объем ампулы с графитовыми блоками составлял 8,3 л. Объемы газодувки, газового контура и байпасной системы с газоанализатором равны соответственно 4,8 [c.214]

Рис. 5.8. Эксперименталь-шый канал с графитовыми блоками (а) и собранная колонна блоков с заделанными в них термопарами (б) [c.215]

Графитовая кладка представляет собой сложное инженерное сооружение. Основным элементом кладки является графитовый блок, имеющий форму призмы с отверстием. В некоторых кладках отверстия для размещения твэлов образованы продольными проточками на боковых гранях блока. Выбор материала и конструкции графитовых блоков производится в зависимости от температурного режима графитовой кладки, типа теплоносителя и конструктивных особенностей труб технологических каналов, в которых размещаются твэлы. Этим и определяется большое число вариантов конструкции блоков. [c.230]

Графитовые блоки при стыковке образуют внутри колонны вертикальный канал, в котором размещают технологические трубы различного назначения. Каждый такой канал в горизонтальном сечении образует ячейку решетки реактора. Тепловое расширение такой колонны в длину происходит свободно без взаимодействия с соседними колоннами. Для теплового и радиационного расширения блоков в поперечном направлении между колоннами предусмотрен зазор. [c.231]

Размер графитовых блоков, мм [c.232]

Тепло, выделяющееся в графите реактора, отводится центральной трубой рабочих каналов, охлаждаемой водой, имеющей на входе температуру 190° С. Из схемы ячейки канала (см, рис, 6,3, в) видно, что максимальную температуру (800° С) имеет внешняя грань графитового блока. Значение этой температуры определяется главным образом температурным сопротивлением зазоров графитовой ячейки, заполненных азотом. [c.233]

Размеры графитовых блоков [c.234]

Рис. 6.7. Изменение профиля внутренних отверстий графитовых блоков кладки реактора Первой АЭС после десятилетней работы. (Заштрихована область допусков на исходный диаметр отверстий пунктиром

После разборки реактора ИР были исследованы свойства графита размеры графитовых блоков, коэффициент теплопроводности, удельное электросопротивление. Результаты исследования представлены на рис. 6.10 и 6.11. Исследования запасенной в графите энергии по высоте ячейки показали, что максимальные значения выделившейся энергии соответствуют границам активной зоны [51]. [c.240]

Распухание графита привело к изменению размеров графитовых блоков. Наиболее сильно изменились размеры блоков, находившихся в периферийной части кладки. Увеличение ширины и высоты этих блоков достигло 2 мм. Относительное увеличение диаметра канала в блоке соответствует увеличению ширины блока у верхней и нижней границ активной зоны. В прилегающих к твэлу слоях графитовых блоков, находящихся в этих зонах, коэффициент теплопроводности уменьшился в 40 раз, а распухание в направлении от оси ячейки доходило [c.240]

Рис. 6.10. Изменение размеров графитовых блоков, а также свойств графита по высоте кладки реактора ИР [137, с. 319 51]

Рис. 6.11. Изменение относительного роста длины А/// образцов и коэффициента теплового сопротивления графита но-сечению графитовых блоков реактора ИР у верхней (/) и нижней (2) границ активной зоны и в активной зоне (3) отсчет расстояния от технологического-канала с твэлами

При эксплуатации реакторов Белоярской АЭС их кладки заполняются азотом при давлении 5—10 мм вод. ст. Рабочая температура активной зоны достигает 700—750° С [2]. При измерениях диаметров отверстий в графитовых блоках не было обнаружено заметных изменений ни в реакторе И, ни в реакторе I, что позволяет извлекать технологические каналы с усилием, незначительно превышающим их вес. В ячейках, в которых вследствие повреждения твэлов вышли из строя каналы, зафиксированы трещины и сколы. [c.242]

Для снятия напряжений в блоках, возникающих в процессе неравномерной радиационно-термической усадки, предложено [112] на внутренней поверхности, подверженной действию наибольших напряжений, выполнять неглубокие пазы, проходящие перпендикулярно к оси канала, или спиральные выемки на наружной и внутренней поверхностях [113]. Снятие внутренних напряжений достигается в результате продольного разрезания графитового блока или благодаря использованию составных блоков [114, 115] (рис. 6.20). [c.249]

Рис. 6.20. Кладка, составленная из разрезных графитовых блоков [115]

Отличие графита по свойствам, в том числе размерной стабильности при облучении, можно использовать при монтаже кладок по зонам, создавая тем самым менее напряженные условия работы графитовых блоков. Отличительной особенностью графита, предложенного в патенте [118], является его равномерное термическое расширение по трем осям, что достигается с помощью пластифицирующей добавки. Следует отметить, что описанные выше приемы повышения изотропности свойств графита не устраняют полностью анизотропию этих свойств, так как процесс прессования из технологии не исключен. Для снижения влияния анизотропии свойств на размерную стабильность предлагается (120] графитовую кладку собирать по высоте из блоков таким образом, чтобы их оси прессования в соседних слоях были повернуты на 90° (рис. 6.22). [c.251]

Для выравнивания потока нейтронов по объему реактора в патенте США [119] приводится описание получения графитовых блоков из материалов с разной длиной замедления нейтронов. При этом материал с большей длиной замедления предлагается сконцентрировать в центре кладки. [c.251]

Число графитовых блоков с твэлами 1482 3944 [c.253]

Число графитовых блоков в колонне Число колонн 6 8 [c.253]

Суммарное изменение диаметра графитовой ячейки и канальной трубы, равное —2,6%, может привести к плотному контакту между графитом и технологическими каналами. Канальные трубы, начиная с этого момента, будут испытывать сдерживаемую ползучесть, а графитовые блоки — сдерживаемую усадку, что может вызвать разрушение последних, В процессе эксплуатации особенно опасны разрушения такого типа, когда блоки разваливаются на фрагменты, что приводит к недопустимому увеличению температуры разрушенных блоков и интенсификации выгорания графита. Кроме того, за счет перераспределения тепловых потоков температура стенок технологических каналов в ячейках соседних с разрушенными будет повышаться. Естественно, что данные, полученные при испытаниях образцов, не позволяют полностью объяснить закономерности поведения и взаимодействия элементов кладки. [c.254]

Ниже приводятся лишь некоторые результаты, послужившие-основой для оценки работоспособности графитовых блоков. [c.255]

Шаровые твэлы первой загрузки реактора AVR имели наружный диаметр 60 мм. Они представляли собой пустотелые графитовые сферы с резьбовой пробкой, внутренняя полость сфер диаметром 40 мм была заполнена смесью микротвэлов и матричного графита со связующим веществом. Первая загрузка шаровых твэлов в количестве 100 тыс. штук была разработана и изготовлена в Ок-Ридже (США). Полые сферы изготавливались из графитовых блоков повышенной плотности, из тех же заготовок вытачивались уплотняющие пробки. Микротвэлы размещались на внутренней поверхности полой сферы, после чего она заполнялась смесью графитовой пыли с каменноугольной смолой. После заворачивания пробки и ее уплотнения проводился низкотемпературный отжиг (до 1500° С, при таких температурах графитизация матрицы сердечника не происходит). Поскольку сложность и, следовательно, стоимость изготовления подобных сборных твэлов очень высока, вторая загрузка реактора была выполнена из прессованных твэлов того же наружного диаметра 60 мм. [c.26]

Проходя через слой сферических твэлов, газовый теплоноситель нагревается. Стенки 5, внутри которых расположеа слой микротвэлов 1, имеют перфорацию, а между стенками и графитовым блоком 2 расположены подводящие и отводящие газ каналы 3 я 4. В случае использования макротвэлов блокя могут иметь щели 6. [c.31]

Наиболее распространены графитовые тигли с водяным охлаждением боковых стенок и охлаждением дна тепловым излучением. Слив металла из тигля производят через носок путем наклона тигля на 90 - 100°. Графитовые тигли вытачивают из целой заготовки или формуют металлический кожух графитовыми блоками. В первом случае толщина боковой стенки составляет 20 - 60 мм, дна -до 100 мм. В результате плавки в графитовых тиглях, несмотря на наличие гарнисажа, происходит некоторое насыщение металла углеродом, вследствие этого понижается пластичность металла. Перспективно применение для плавки титановых сплавов металлических гарнисажных тиглей. Однако оно сдерживается из-за отсутс-вия радиального решения вопроса взрывобезопасности печей, оборудованных металлическими тиглями с водяным охлаждением. [c.312]

Исследовательский реактор ИРТ (рис. 46) тепловой мощностью 2000 кет с максимальным потоком медленных(тепловых) нейтронов 2,3 0 нейтр1см сек относится к группе простых, надежно действующих и недорогих бассейновых водо-водяных реакторов, работающих на обогащенном уране-235. Активная зона его содержит около 4 кг ядерного горючего, выполнена из графитовых блоков со стержневыми трубчатыми тепловыделяющими элементами, имеет графитовый отражатель и расположена на дне открытого алюминиевого бассейна глубиной 7,8 м, окруженного защитным бетонным с.лоем и заполненного водой, выполняющей двоякую функцию — замедлителя нейтронов и теплоносителя, отводящего тепло из реактора в теплообменник. Первый реактор этого типа сооружен в 1957 г. в Институте атомной энергии в Москве. Двумя годам и позднее такой же реактор введен в эксплуатацию в Институте физики Академии наук Грузинской ССР в Тбилиси в да.льнейшем они были построены во многих других исследовательских центрах СССР (в Риге, Минске, Киеве и др.) и за пределами нашей страны. [c.169]

И — графитовые блоки для кладки стен и фундамента камеры сжигания при кладке блоков применяют замазку асплит F кладка из графитового кирпича для охлаждения горючих газов из камеры сжигания графитовые трубопроводы и футеровки из графитового кирпича. [c.474]

Скорость ползучести термомеханически обработанного графита в направлении параллельном оси прессования соответствует (4- 5) 10-23 (кгс/см2)- . (нейтр./см )-, что значительно превышает скорость ползучести при растяжении графита марки ГМЗ, равной 5-10 2 (кгс/см )- (нейтр./см )-. В данном случае деформация ползучести графита марки ГМЗ много выше ожидаемой, что, как будет показано в разд. 6.5, подтверждается исследованиями на графитовых блоках, испытавших разрушение. [c.157]

Экспериментальный канал (рис. 5.8), помещенный непосредственно в реактор, состоял из наружного алюминиевого чехла, охлаждаемого водой, и внутренней ампулы из сплава ВЖ-98. Внутри ампулы располагали цилиндрические графитовые блоки диаметром 63 мм и высотой 100 мм, которые составляли единую графитовую колонну высотой 1100 мм и массой 5 кг. Блоки имели одно центральное отверстие для газоподводящей трубки и три отверстия для образцов и индикаторов нейтронного потока. Газовая смесь подавалась сверху по центральной трубке, доходила до дна ампулы, нагреваясь при этом до температуры блоков. Далее газовая смесь через распределительные кольца, омывая наружную поверхность блоков, подымалась вверх к выходному отверстию в ампуле. Температуру графитовых блоков измеряли с помощью хромель-алюмели-евых термопар, расположенных непосредственно в блоках и подключенных к автоматическому потенциометру ЭПП-09. [c.214]

J— ампула из сплава ВЖ-98 2 — графитовый блок 3— на-.ружный алюминиевый че--хол 4 — индикатор потока и температуры 5 — горячий спай термопары в — графи-ттовые образцы 7 — распределительные кольца [c.215]

Пороговый характер выгорания графита по высоте колонны. (см. рис. 5.15), определенный на основании расчета по скорости окисления графита во влажной среде, подтверждается экспериментальными фактами, полученными при обследовании графитовой кладки. В процессе эксплуатации реактора в газовом потоке, проходящем через кладку, присутствуют пары воды. При температуре графита ниже порога зажигания реакции окисления графита в парах воды наблюдается монотонное снижение диаметра ячейки по высоте. В случае 7 обЛ> 800° с увеличение диаметра отверстия графитовых блоков в активной зоне реактора происходит скачками. Визуальные наблюдения позволили установить, что увеличение диаметра вызвано сильным обгора-нием, а не разрушением или выкрашиванием графита в этом районе кладки. [c.221]

Большинство современных действующих уран-графитовых реакторов (табл. 6.2 и 6.3) имеют вертикальное расположение графитовых каналов, при котором облегчается процесс выгрузки твэлов. Такая конструкция кладки более удобна. В этом случае кладку собирают из вертикально расположенных гра- фитовых призм. В вертикальных кладках графит находится под действием собственной массы, поскольку многотонная урановая загрузка либо подвешена на верхних конструкциях, либо опирается на нижние подреакторные опоры. Напряжения, создаваемые в нижних графитовых блоках массой всего столба, не превышают 2—4 кгс/см [c.231]

Кладка реактора ИР. Графитовая кладка реактора ИР представляет собой цилиндр диаметром 4,4 м и высотой 5,8 м, размещенный на стальных опорах (рис. 6.5) [137, с. 319]. Графитовые блоки в сечении 200X200 мм установлены вертикально и образуют колонны, что облегчает монтаж кладки. Всего в кладке 248 вертикальных отверстий, из которых в 140 установлены твэлы. [c.234]

Если распухание полностью устранить невозможно, целесообразно в зоне распухания графита установить графитовые блоки с увеличенными зазорами между соседними гранями блоков [93]. Деформация графита при распухании может быть также скомпенсирована путем применения конструкции блоков, в которой графит, распухая, занимает технологический зазор, и в то же время соосность графитовых колонн сохраняется [94]. В английском реакторе Колдер-Холл [95] между блоками по высоте колонны установлены центрирующие плитки со шпоночными пазами и выступами (рис. 6.13, а), в результате чего предотвращается радиальное перемещение блоков в колоннах. Вертикальное центрирование в конструкции блока [96] достигается с помощью кольцевого выступа и впадины на торцах. При этом колонны (рис. 6.13, б) сцеплены друг с другом благодаря наличию диагонально расположенных выступов и впадин на стенках блоков. Концентрическое соединение блоков вертикальной колонны достигается с помощью соединений по типу зубцов корончатой гайки [97]. В патенте [98] предложено торцы блоков срезать под углом так, чтобы верхняя часть торца представляла собой клинообразный выступ, а нижняя — V-образную впадину. В этом случае достигается предотвращение разрушения блока при изгибе колонны в целом или отдельных блоков. [c.244]

В газоохлаждаемых реакторах типа Колдер-Холл защитной атмосферой является циркулирующий в качестве теплоно-. сителя углекислый газ. Окисление графита при использовании инертных газов может происходить за счет примеси кислорода или вследствие подсоса воздуха, попадающего в газовый тракт. В случае применения углекислого газа радиолитическое восстановление до окиси углерода может привести к значительному уносу графита. Попадание паров воды в кладку в водоохлаждаемых реакторах создает опасность окисления, так как в результате радиолиза воды образуется кислород. Полная защита графитовых блоков от окисления обеспечивается при их очехловке нержавеющей сталью (рис. 6.21) [116]. Однако такой способ защиты кроме сложности обладает еще одним недостатком — происходит нежелательное увеличение поглощения нейтронов. [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...